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            工業互聯網
            高質量外網

            1.工業互聯網發展需求:網絡服務和應用分離

            隨著工業互聯網的快速發展及在各行各業的廣泛應用,以云為基礎架構的工業企業信息基礎架構成為了一種新的生態:工業云平臺成為新型生產設施,為工廠研發設計、加工制造、經營管理等生產經營活動提供資源支撐和服務保障。

            傳統的工業互聯網解決方案,網絡服務與云平臺應用服務一直還處于割裂的狀態,在隨著工業云平臺的快速發展,以太網應用可以支持分支機構、企業、私有云、公有云之間的連接性,企業對工業互聯網的網絡服務需求也進一步擴大。企業在尋求更高的數據可見性的同時,希望提高溝通效率并且遠程管理他們的網絡操作,這一需求一直在穩步增長。

             

            針對工業企業的智能制造建設,結合云平臺應用技術、工業互聯網、SDN技術,為企業提供一套融合工業企業內外網服務管理、上層平臺應用的云管服務平臺,進一步推動工業企業智能制造。

              

            2.高質量工業外網:安全可靠的高質量網絡

            高質量外網以互聯網、物聯網、移動網以及新型專網為基礎,突破了傳統互聯網與企業網絡的邊界,面對當前復雜的工廠業務,提供工廠業務全接入能力,通過SDN、虛擬化等技術整合整個網絡資源,實現基于工業網關、CPE、vCPE、專線等靈活多樣的接入方式。并支持時延、抖動、帶寬、丟包率等服務質量屬性的確定性保障。針對高性能、微服務、集群化的控制器,具有微服務能力的通用協同控制架構。為用戶提供高性能、高安全、高可靠的質量網絡。

              

            3.基于高質量外網的全連接:具有工業數據融合能力的平臺

            從物聯網的感知層到應用層,各種信息的種類和數量都成倍增加,需要分析的數據量也成級數增加,同時還涉及各種異構網絡或多個系統之間數據的融合問題,如何從海量的數據中及時挖掘出隱藏信息和有效數據的問題,給數據處理帶來了巨大的挑戰,因此怎樣合理、有效地整合、挖掘和智能處理海量的數據是物聯網的難題。結合 P2P、云計算等分布式計算技術,成為解決以上難題的一個途徑。云計算為物聯網提供了一種新的高效率計算模式,可以輕松實現不同設備間的數據與應用共享,用戶無需擔心信息泄露、黑客入侵等棘手問題。云計算是信息化發展進程中的一個里程碑,它強調信息資源的聚集、優化和動態分配,節約信息化成本并大大提高了數據中心的效率。

              

            4.需求及應用場景

            工廠外網絡服務普遍化。傳統工廠外網絡主要提供商業信息的溝通,企業的信息系統也都部署在工廠內網絡上,工廠外網絡連接對象少,服務單一。隨著云平臺技術的發展,一些企業信息系統(如ERP、CRM等)正在外網化,越來越多IT軟件也都基于互聯網上云提供服務。隨著工業產品和裝備的遠程服務業務的發展,未來海量設備的遠程監控、維修、管理、優化等業務都將基于工廠外網絡開展。

            (一)工廠分支互聯

            隨著工廠上云和廣域網按需接入的需求日益增加,“盡力而為”的傳統網絡架構難以支撐工業互聯網等對差異性服務、確定性、低時延的需求。面向龍頭企業、工業園區、產業集群,構建工業互聯網外網,可提供差異化服務能力(分鐘級按需服務、端到端切片)、確定性網絡(帶寬、時延、抖動)等服務能力,滿足企業分支互聯需求。

            (二)企業數據中心互聯

            云服務提供商數據中心間流量交換的需求不斷增加,數據中心間(廣域)網絡是這類提供商的關鍵基礎設施。而傳統的網絡架構并不適合此類服務,主要是由于傳統網絡基礎設施不靈活,缺乏自動化和可編程性。工廠外網技術不僅可以提供廣泛的自動化功能,還可以提供強大的編程接口,以允許應用程序提供網絡資源以滿足服務級別協議和監視網絡性能。

            (三)工廠上云

            隨著云商客戶和云接入業務的迅速發展,需要為企業客戶提供快速云接入,利用SDN技術實現流量調度和高品質的SLA保障和統一管理,從而實現端到端的優質云網一體化業務。越來越多企業意識到,傳統網絡連接方式已經很難滿足分支上云需求。專線方式通信質量好,但開通周期較長、費用較高。公網連接方式不夠安全,網絡時延、抖動、丟包等穩定性問題無法滿足核心生產業務的要求。相比之下,工廠外網技術傳輸安全、部署周期短、費用較低,可以對應用進行加速,能為公有云、私有云以及越來越豐富的混合云應用提供高效的解決方案。

            (四)網絡運維

            由于工業互聯網網絡面臨著可靠性、可擴展性、管控性等挑戰,因此需要提供更全面的網絡優化能力來解決工業互聯網發展中遇到的網絡流量和資源管理問題;另外,工業互聯網具有的低時延、高可靠、廣覆蓋的特性,使得工業互聯網網絡連接設備眾多、連接業務復雜,網絡一旦出現故障,不同網絡層級、模塊、設備類型的大量故障告警就會出現,因此需要引入人工智能技術進行自動化運維。

            (五)網絡安全

            目前工廠外網面臨的安全需求主要可以分下三點:

            一是提升工業互聯網平臺安全防護水平。加快推進數據加密、訪問控制、漏洞監測等關鍵技術研發與應用,增強平臺對非法入侵的甄別和抵抗能力。

            二是明確數據主權歸屬,防止信息泄露。清晰界定權利和義務邊界,尊重用戶的信息隱私和數據主權,提供安全可靠、值得信賴的平臺服務。

            三是保障平臺穩定可靠運行。綜合利用數據備份與恢復、冗余設計、容錯設計等方法提升平臺運行魯棒性,加強性能監測與故障監測,及時發現和排除故障,確保平臺整體穩定性。

             

            結合基于SDN的工廠外網安全服務及安全體系,在傳統網絡基礎上,融合SDN等創新網絡技術,通過云服務的業務模式,對外提供網絡安全服務,實現安全功能的靈活部署和應用,解決網絡安全目前存在的部署、管理、能耗等多方面的問題。

             

            5.高質量工業外網全國布局情況

            提供給工業企業的高質量工業外網在全國布局可分為兩個平面:主干網平面、區域網平面,具體情況如下:

            CENI主干網:全方位支撐工業互聯網的確定性網絡,覆蓋40個網絡節點,40個核心城市,133個邊緣網絡;

            CENI區域網:確定性網絡服務延伸,已參與了深圳鵬城實驗室的大灣區未來網絡區域網建設和江蘇揚子江城市群區域網建設。正在協商拓展中的有京津冀區域網、山東區域網、廣西東盟信息港區域網、成都重慶區域網等。

             

            下圖是高質量工業外網全國布局情況。

             

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